Двухпороговый компаратор на одном операционном усилителе

Наиболее часто двухпороговый компаратор строят на двух ОУ и логического элемента «И». На Рисунок 9 приведена схема, позволяющая обойтись всего одним ОУ.

Рисунок 9 - Двухпороговый компаратор на одном ОУ

Необходимые уровни срабатывания компаратора устанавливают резистором R2. При этомдиод VD2 открыт, а VD1 остается закрытым до тех пор, пока входное напряжение меньше напряжения на движке резистора R2. Так как напряжение на инвертирующем входе ОУ в этом случае выше, чем на неинвертирующем, на выходе ОУ устанавливается уровень логического 0. При приближении входного напряжения к уровню, заданному резистором R2, диод VD2 закрывается, полярность напряжения между входами ОУ становится противоположной и на выходе ОУ появляется напряжение логической 1, близкое к напряжению питания.

Диод VD1 открывается в тот момент, когда входное напряжение превысит заданное примерно на 0,7 В. Поскольку напряжение на неинвертирующем входе после этого увеличиваться не может, а на инвертирующем продолжает расти, полярность напряжения между входами ОУ изменяется снова и на его выходе вновь возникает сигнал логического 0.

При указанных на схеме номиналах элементов и напряжении питания +9 В интервал входных напряжений, соответствующих логической 1 на выходе – примерно 2..2,5 В, нижний порог срабатывания можно установить в пределах 1,5..5 В, верхний – в пределах 4..7,5 В. Уровни логического 0 и 1равны соответственно 1,9 и 8,5 В, что позволяет использовать компаратор для управления КМОП-микросхемами.

Триггер.

Триггер (триггерная система) — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознаётся по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам — их активные элементы (транзисторы, лампы) работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время.

Отличительной особенностью триггера как функционального устройства является свойство запоминания двоичной информации. Под памятью триггера подразумевают способность оставаться в одном из двух состояний и после прекращения действия переключающего сигнала. Приняв одно из состояний за «1», а другое за «0», можно считать, что триггер хранит (помнит) один разряд числа, записанного в двоичном коде.

При изготовлении триггеров применяются преимущественно полупроводниковые приборы (обычно биполярные и полевые транзисторы), в прошлом — электромагнитные реле, электронные лампы. В настоящее время логические схемы, в том числе с использованием триггеров, создают в интегрированных средах разработки под различные программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Используются, в основном, в вычислительной технике для организации компонентов вычислительных систем: регистров, счётчиков, процессоров, ОЗУ.